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第十章 聚脲涂料绿色制备工艺研究

第十章 聚脲涂料绿色制备工艺研究

第一节 聚脲涂料发展及其应用

一、聚脲简介

（一）聚脲概述
聚脲是由异氰酸酯组分与氨基化合物组分反应获得的一种弹性体。由于聚
脲的反应原理与聚氨酯类似，且应用形式和领域也基本一致，因此广义的聚氨酯

往往将聚脲包含在内，统称为聚氨酯。从分子结构上，聚氨酯与聚脲也有相似之
处，因为常用的双组分聚脲也往往利用羟基与异氰酸根的反应进行预聚改性，导
致分子中含有氨酯基结构。一般来说，将由异氰酸根与氨基反应完成最终固化反
应的材料称为聚脲材料，而最终固化反应是异氰酸根与羟基反应的材料称为聚氨
酯材料。聚脲的一大特点是其固化反应速度快，黄微波等总结了异氰酸酯与各种

活泼氢化合物的相对反应速度，异氰酸酯同各种活泼氢化合物的相对反应速度如
表 10-1 所示。其中脂肪族伯胺与脂肪族仲胺的反应速度远超其它活泼氢化合物，
比异氰酸酯与水的反应要快出 2~3 个数量级。在实际应用中，快速反应喷涂聚脲

的固化时间往往以秒为单位，使其施工效率极高，且受环境湿度影响较小，在潮
湿环境下的施工（如隧道、地下工程等）更加具有优势，基本不会受到异氰酸酯
与水反应生成二氧化碳的副反应影响而产生发泡现象。
聚脲聚合物的发现由来已久，将其以涂料的形式进行应用则始于 20 世纪 80
年代，美国 Texaco 公司将环氧固化剂端氨基聚醚与异氰酸酯树脂组合应用，并

设计专门的喷涂设备，开发了喷涂聚脲弹性体（简称 SPUA），克服了喷涂聚氨
酯弹性体和喷涂聚氨酯 / 聚脲弹性体受环境湿度影响大的问题。SPUA 技术很快
进入我国，其中黄微波等开发了一系列聚脲涂料产品，并获得了较好的商业应用。

喷涂聚脲涂料的发展是以其优越的性能为基础的。聚脲涂料力学性能优异，在耐
磨性、耐冲击性、耐腐蚀性、耐介质性、热稳定性等方面均表现突出，使其在防
腐蚀、防水、耐磨、阻尼、防护、抗震等领域都获得了应用，且聚脲涂料施工效

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